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水生態修復案例范文1
1.化學法[2](1)化學絮凝處理。利用化學藥劑去除水體污染物以達到改善水質,但易對生態系統造成二次污染,一般作為臨時應急措施使用。(2)化學滅藻處理。開營養鹽的積累會使水中的藻類大量繁殖,致使許多水下的植物無法進行光合作用,釋放氧氣,使水變成黑臭,投加化學滅藻劑殺死藻類。但長期使用藻類易產生抗藥性,易對環境造成二次污染。
2.微生物法利用微生物降解水體中的有機物,吸收和轉化污染物質成為無污染或微污染的物質,起到水質凈化的作用。但微生物的繁殖快,每一次繁殖都可能一些變異品種,導致微生物凈化作用下降,而且很難控制其凈化效果,同時微生物的分解物可能帶來二次污染。
3.水生態修復法主要是恢復動植物等生物的多樣性,利用其生命活動,對水體中污染物進行吸收、轉化及降解,從而凈化水體,重建并恢復水體中的生態系統。由于該技術效果好、成本相對較低、運行維護方便等優點。同時不易形成二次污染,還可以與景觀改善相結合,因此已成為湖泊環境的主要發展方向。運用物理法、化學法以及微生物法來改善湖泊水體,在技術方法都有其局限性,或存在不可持續性,易造成二次污染,或成本高等問題,不能從根本上解決水體富營養化帶來的一系列環境問題。因此,水生態修復法是湖泊環境治理領域最有價值和最具生命力的技術。
二、基于生態修復的湖泊環境治理技術
在調研分析湖泊生態系統退化、結構不合理等原因的基礎上,通過實施包括基礎條件建設工程(水位調控、湖盆物理形狀改造和底質改善)、高等水生植被構建工程、食物網構建工程與清水態生態系統優化與穩定工程等水生態修復工程措施,調整和優化生態系統結構,修復水生態系統,有效提升水質,構建“清水態”生態系統。
1.水位調控為了改善底質,需排干湖水。生態修復初期,若降雨不能滿足工程需要,需啟用自來水作為備用水源,按生態修復初期平均水深控制在0.6~0.8m,后根據植物的生長狀況和降雨量控制湖泊的水位在適宜的范圍內。
2.湖盆物理形狀改造通過實施湖盆物理形狀改造,將現有平坦的湖盆表面改造為若干個直徑不一、深淺不同的鍋底狀表面,同時布設多條縱橫交錯深淺不一的溝道,構造與自然沉積環境相似的湖盆形狀,以滿足不同生態位的水生動植物生長需要,通過構造多種生境,為高等植物群落組成多樣性乃至生態系統生物多樣性的恢復打下基礎。
3.底質改善運用“高效抑氮磷復合基質配比技術”,將湖泊重污染底泥進行質地改良,經機械處理使底泥具有良好的通氣保水性能;然后投加微生物降解底質中過量的有機物成分,同時配以適量的鐵、鋁、鈣鹽,既能使底質具有較高的養分有效性,以保證植物生長,又能通過上述幾種金屬鹽固定底泥中的營養物質,抑制底泥中營養過量釋放造成水體富營養化;并結合現場環境狀況制作成幾種人工基質,并在上面種上植物,篩選出適合本地使用的高效抑氮磷釋放的復合基質配比方案,為湖泊大型水生植物生態系統的構建提供良好的底質保證。
4.高等水生植被構建以沉水植被恢復為主,沉水植物生長在水面以下,對抑制湖泊沉積物再懸浮、降低水體營養鹽濃度、提高水體透明度、改善湖泊水質和景觀效果意義重大,是維持湖泊清水態的主要調控因素。
5.食物鏈構建工程食物鏈構建是決定水生態修復成功與否的關鍵,不合理的食物鏈結構可能導致水生態系統不穩定,水環境重新變得惡劣。清水態食物鏈結構構建主要包括魚類、浮游動物、浮游植物、細菌等構件的重建與優化。在湖泊生態修復初期,通過放養鱖魚、烏鱧和大口鯰等肉食性魚類,通過捕食其它魚類調節湖泊生態系統中魚類多樣性和種群密度,降低草食性、雜食性和掘食性魚類對沉水植被恢復的影響。底棲動物主要放養蚌和螺等,蚌等放養在水較深、底質軟的區域,螺接近岸帶淺水處。
6.清水態生態系統優化與穩定對水生態系統進行持續監測,據此在優化水生高等植物種類、食物鏈結構的同時,建立魚類平衡、魚類-沉水植物平衡、魚類-底棲生物平衡、濾食功能群-浮游植物平衡等,最終建立穩定的良性湖泊生態系統。
三、案例分析
1.工程概況內沙湖(東經114°18′30″-114°18′39″,北緯30°33′51″-30°34′01″)位于武漢市中心城區,因粵漢鐵路(今武昌到黃石線路)的修建由沙湖分割而成,面積約5.67萬m2,最大水深近3m。目前實現截污,水源靠降雨補給,湖泊水環境惡化程度嚴重,常年水質為Ⅴ類,間或Ⅳ類,呈黃濁態,透明度不到30cm,遠遠不能滿足該湖功能區劃的要求。對內沙湖開展了生態調查。調查結果表明,內沙湖主要生態問題是外來污染對生態系統破壞嚴重,是典型的惡性生態系統:缺乏沉水植物、底棲動物群落退化嚴重,大型浮游動物密度低、食物鏈短,生態系統結構簡單,營養鹽循環速率高,沉積物-水耦合作用劇烈,整個水生態系統自凈能力低[3]。
水生態修復案例范文2
關鍵詞:生態修復;河道;水環境治理;污染物
1多方位生態修復技術概述
1.1理論核心原則
多方位生態修復技術是指綜合應用多項河道修復技術理論,在形成綜合化治理體系的同時,建立完整的統籌管理機制。在河道污染治理的過程中,要降低外源污染,控制內源污染,構建人工凈化體系,增強水體自凈功能,保證整體技術的執行效果。多方位生態修復技術可以形成綜合技術體系,在整合多污染管理系統的過程中,可以對外污染源進行攔截,并對水體中的現有污染物進行原位清理。另外,多方位生態修復技術可以提高水系統的自主清理能力,增強河道污染物容納能力,使得整體水系統可憑借更高的持有量,完成環境保護工作,并為水系統的自凈創造更大的技術空間,保證整體技術體系的管理效果[1]。
1.2技術特征優勢
單一河道污染治理技術可通過獨立的技術內容,為污染治理提供具體的技術支撐,但綜合效果明顯不佳。多方位生態修復技術有效地補充了其缺陷,可以保證技術的整體合理性,表現出明顯的特征。一是在污染源頭的治理中,多方位生態修復技術可以有效降低外源污染物對河道的侵入污染,并降低河道內的氮磷含量,控制化學有害物的危害。二是河道定期進行淤積清理,可以消除水環境中的污染物,控制水環境的污染物水平,保障其周期性凈化能力。三是應用現代水體凈化系統,能夠快速清除水體中的污染物,改善河道水體環境,同時多方位修復技術能強化河道的抗污染能力。四是通過綜合化的技術體系,形成獨立的水體生態系統,美化環境,構建生態景觀。
2生態修復技術組成內容
2.1外源污染
降雨原位自動膜濾波系統是一種雨水工程處理技術,能夠防治外源污染,有效處理雨水,通過使用超低壓過濾膜,過濾和除去雨水中的污染物。系統采用的過濾膜為折疊膜,在確保過水能力的基礎上,可以有效過濾污染物。系統還設有蓄水池,從而實現對水體的過濾,雨季可以對濾芯進行自動反清洗,有效減少污染物的沉積量,延長濾芯的使用年限。同時,該系統將雨水管網安裝在河道末端,以便控制水中的污染物。過濾后的水被排入管網中,避免出水對河道造成污染[2]。
2.2內源污染
如果沒有及時處理外來污染物,積累時間過長,它會與河底淤泥結合,最終形成污泥,可以說,這類污泥是河道的重要污染源,會對城市河道造成極為嚴重的污染。這種底泥處理難度較高,其中含有的一些化學元素會在條件允許的情況下進入上層水源,容易對水體造成二次污染。目前,針對這類污染,最常用的方法為機械清淤技術和淤泥生物酶降解技術,二者具有處理速度快、效率高和可持續性的特點。機械清淤技術與淤泥生物酶降解技術都具有較強的清淤能力,但前者成本較高,故適用于高污染地區。淤泥生物酶降解技術可以對河道底部的微生物進行處理,適用于污染程度不嚴重且污染范圍較大的區域。
2.3人工凈化
當河道環境受到外界污染物影響后,其自身的生態平衡就會遭到破壞,難以通過自凈作用消除污染物。在這種情況下,污染物的淤積量不會減少,反而越來越多。此時,就需要外界污染治理手段的介入,以清理水環境中的污染物。人工凈化技術的應用,可以保證整體技術的執行效果,從而達到優化水環境的管理目標。例如,當前科技條件下,微米級、亞微米級的氧化氣泡都可以在水環境凈化中起到積極作用,控制氮磷含量與重金屬含量,從而保證水體平衡狀態。
3河道水環境治理項目實踐分析
3.1區域水環境治理條件
在區域水環境治理過程中,首先要了解治理工程范圍內的水環境基礎狀況。例如,河池市宜州區水環境治理工程的流域面積為41km2,長度跨越為17km,水體深度在15~22m。從目前的水環境狀況來看,水體的透明度較低,局部已經出現發黑、發臭的現象,污染較為嚴重,水體生態系統受到較為嚴重的破壞。在制定生態修復方案前,首先對水體生態情況進行取樣分析。從分析結果來看,水體中COD、NH3-N和TP等有害物質濃度均較高,其中,COD含量為325mg/L,NH3-N含量為12.6mg/L,TP含量為1.2mg/L,嚴重超出V類水質標準,說明水體中污染物含量嚴重超標。針對這種情況,只有采用多方位生態修復技術,才能實現對區域水環境的綜合治理,從而改善水體質量,降低對周圍環境的影響。在類似的區域水環境治理工程中,人們要重視治理工程水環境基礎條件調查,采用多種水環境監測和取樣分析方法,準確了解水體污染程度和主要污染物類型,從而為水環境治理方案的制定提供依據。在水環境調查工作中,人們要分析上下游河道可能引發的污染問題,全面掌握治理工程范圍內的污染源,確保工程治理措施的全面性。因此,在實際工程開展過程中,要注意搜集歷史水環境監測數據,結合工程調查結果,盡可能提高治理方案設計的合理性[3]。
3.2河道水治理措施
河道治理期間,需要對河道上游進行截流處理。其間可以利用土工膜、聚酯纖維膜對水體進行導流布置,即在距離河岸5m的位置設置隔膜。其中,隔膜的內層屬于土工膜,外層則屬于聚酯纖維膜。在這一前提下,可以利用導流技術,將污水排入下游,降低上游區域的污染程度。在多年的發展中,河道上游匯集大量未經處理的污水,水質受到污染,河底的淤泥也越積越多。對此,可以將大量生物酶投放在河道中,盡可能提高河底微生物的活性,使其能夠吸附更多的淤泥,解決河道的水源惡臭問題。除此之外,還可以將大量水生動植物投入河道中,最大程度地調整水生動植物的空間,確保其具有較高的存活率,有效提高水生態系統的功能。實際上,確保水生動植物的存活率,可以為河道水環境治理奠定堅實的基礎。因此,上游需要設置超微凈化設備,從而實現對水環境的循環凈化。該設備凈水處理量為100m3/h,效果優異。其不僅可以改善河道水質,還能夠為水生動植物營造良好的生態環境,實現水環境系統建設的目標。長此以往,河道水環境可以形成良性循環,改變以往河道的污染局面,降低TP、NH3-N、COD等物質的濃度,增強水資源的自凈能力。
3.3生態修復技術綜合應用
以某河道為例,該河道水體深度為15~22m,水體透明度比較低,污染現象嚴重,局部位置已經出現發黑發臭的問題。研究人員對水體取樣后,分析水體中的各項有害物質,為改善水環境,降低污染物含量,采用生態修復技術體系下的綜合治理模式。人們對上游河道進行外源截留處理,應用聚酯纖維膜與土工膜進行水體隔膜導流,以降低上游區域非溶解性污染物的排入量。將生態修復技術與人工凈化技術相結合,可避免水環境持續受外界污染物的影響。人工凈化可以提升河道的防污能力,氣液界面應用超高壓氣水混合技術,可以得到微米級氧化氣泡,從而降低水體中的氮磷含量,降低污染物濃度,提升水體溶氧量,提高水體透光能力。另外,可以將生態修復技術與水體自凈功能相結合,利用水生植物與水生動物來構建自然生態鏈,通過降解與轉移使水中污染物減少,并與水中生物達到平衡,最終實現水體凈化效果。常見的水生植物群落主要有挺水植物、沉水植物與浮葉植物群落,挺水植物與浮葉植物能夠保持水質平衡,強化水環境的生態美觀作用,沉水植物可以提升水體生態修復能力。因此,可以在河道淺水區域種植綠矮型水下草皮,在中部區域種植常綠型水下森林,以此提高水體修復效果。
水生態修復案例范文3
關鍵詞:生態建設、水生態修復、低碳城市
坪山河發源于梅沙尖,在兔崗嶺下進入惠州市, 在下土湖匯入淡水河,是一條淡水河一級支流。坪山河河長35km,全流域集水面積181km2。坪山河在深圳市境內共有11條支流,其中7條是主要支流,分別為碧嶺水、三洲田水、大山陂水、石頭河、赤坳水、湯坑水、墩子河。坪山河綜合治理是深圳市城市單元綜合開的重要項目,深圳市將以坪山河綜合治理為突破口把坪山河及其沿岸打造成城市主要景觀帶和重要經濟功能帶,實現生態建設和經濟建設互動聯通,打造新型低碳生態城區。
1、 坪山河生態建設的條件。
1.規劃先行,治理與防范并重。新區生態控制線內用地88.89平方公里,占總用地的53.22%,河湖水面10.03平方公里,占總用地的6.00%。由于新區經濟發展起步較晚,目前河道兩岸的控制線相對完好,河道管理范圍內的生態良好,生態狀況優于深圳其他各區。如果在新區的整體規劃中,能及早地考慮水環境的規劃建設,河道綜合整治與新區區域經濟建設齊頭并進,不再重蹈“先破壞,再補救”的老路。著眼于長遠,補救成本數倍于現在改造成本,及早進行河道綜合整治,可實現資源的優化配置。
2.各部門協調配合,工作效率較高。
作為深圳市的五大河流之一,坪山河的干流以及所有支流全部位于新區坪山辦事處管理范圍內。整治工作避免了跨區協調或跨地市協調等問題,地方協調工作基本上只涉及一區、一辦事處,可有效提高坪山河流域綜合整治規劃設計和建設管理工作效率。
3.土地征收工作初步完成,為后續治理打下良好基礎。
在原坪山街道辦工作人員前期的努力下,基本完成了坪山河河道管理范圍內土地的征收工作。根據深圳市以往河道整治的工作經驗,工程的征地拆遷往往直接會導致工程進度延遲一年以上,有時甚至會直接導致工程無法繼續。坪山河土地征收工作的有效開展,為坪山河的后續工作奠定了良好的基礎。
2、 國外河道生態建設案例--韓國清溪川
韓國的清溪川曾是一條被嚴重污染的地下“臭水溝”。2005韓國投入39億韓
元對清溪川進行了 “復原工程”,終于在三年以后讓清溪川這條古老的河流死而復生,重現清水汩汩的景象。清溪川復原工程可謂現代河流治污的典范,值得我們在進行坪山河流域生態治理時加以借鑒和學習。
“清溪川復原工程”首先疏導交通入手,拆除了清溪川水體上的建筑物,同時
建設新的污水系統。然后通過抽取漢江水、抽取地下水和雨水以及中水利用等方式解決水源問題?!扒逑◤驮こ獭?不但帶來了巨大的綜合效益,更令清溪川的自然生態恢復到了最好的狀態,目前清溪川流域物種已達314種,其中鳥類32種、魚類15種、植物156種。
3、 坪山河的生態建設。
(一)改善河道水質。
目前坪山河及各支流的水質特點是上游水質尚可, 但是沿河有大量污染物
排入,坪山河河道水質惡化。據測算,坪山河中下游斷面水質和河流主要斷面水質類別為劣V類,河流污染物主要為氨氮和總磷。因此改善坪山河河道水質是進行生態建設的重中之重。
如何改善坪山河水質可從幾方面做起:1.統籌規劃,保護水源。坪山河作為跨界河流位置敏感, 坪山河的水質將影響到惠陽對深圳供水的關系。坪山河的廢水排放多為生活污水,因此應通過科學的規劃設計加對大力生活污水處理力度,從而保護水源, 改善坪山河的水質。2.加大對環?;A設施的投入力度。生活污水是造成坪山水質污染的主要原因,應加大對污水處理廠二期工程、坪山街道的截污干管一級坪山河治理工程等環保基礎設施項目的資金投入。3.理順體制,加強監管。目前實行的“誰審批誰管理”的管理體制造成了多頭監管的局面,不利于發揮監管對于保護坪山河生態的積極作用。應理順機制,加強各部門配合,切實把政府的監管責任落實到日常工作中。
(二)修復水生態。
水生態修復是一項系統工程,它需要符合科學和規律,又要因地制宜,還應講求實效。結合坪山河的自然條件和生態現狀,可從以下幾方面入手修復坪山河的水生態系統:1.把坪山河兩岸的綠化植被打造成土壤生物體系。土壤生物體系的作用在于改善地區的溫度與濕度等自然條件,同時還能發揮景觀作用。2. 水邊栽植物。水邊是水生態系統里一個重要的組成部分,應盡可能在坪山河水邊構建挺水植物多樣性的環境。3.人工種植水草。研究表明水草茂盛的水體往往水質較好。4.保留和建設濕地。在不影響行洪和槽蓄等基本功能的前提下,保留和建設一些濕地有助于修復水生態系統。5.加強日常管理。人的管理是修復水生態的關鍵環節,只有通過積極的管理,才能完善水中生物鏈,促進坪山河的生態平衡。
(三)調整河道兩岸產業布局。
產業布局不合理是導致河流生態惡化的主要原因。坪山河沿岸的工業污染和生活污染污染情況都比較突出,導致排入坪山河的污染物遠超過其環境承載能力,使得坪山河水環境不斷惡化并且經久不愈。
近年來由于城市化率不斷提高,對城市建設用地的需求也越來越高,導致自然下墊面面積銳減,形成了較為嚴重的格局型污染。再加上,坪山河沿岸工業發達,各種勞動密集型企業眾多,這些企業污水排放量大且污染源集中,更造成了坪山河產業結構型污染突出??梢哉f,坪山河受污嚴重、水環境受納能力不堪重負的根本原因就在于坪山河流域的發展布局和產業結構不合理。因此,在治理坪山河過程中,除應切實加強生態建設外,還用注意從根本著手,調整坪山河河道產業布局,整頓和關停一批高污染高排放企業,從而促進坪山河河流自凈能力的不斷增長,改善坪山河水質不斷惡化的現狀。
(四)完善生活形態。
河流沿岸人民的生活形態也同影響到對坪山河的生態治理。生態形態主要包
括兩方面內容:生活習慣和思想觀念。
不良生活習慣是造成水污染重要原因。我國很多地區,特別是農村或城郊結合部地區居民的衛生習慣較差,長久以來形成了把生活垃圾和生活污水隨意排放到河道中的生活習慣。再加上河流沿岸的某些地區的公共設施建設落后,生活垃圾處理體系還沒建成,沿岸居民的生活垃圾只能傾倒入河道,更加重了生活垃圾對水質的污染。因此,應加強基礎設施建設,在居民的生活區域建立生活垃圾收集和中轉設施,并加以有效管理才能防止生活垃圾污染河道。
除了改變不良生活習慣以為,還應引導沿岸居民轉變思想觀念,樹立環保低
碳的生活理念,從而把保護河道生態的觀念滲透到居民的日常生活中。
(五)濱水土地價值的提升。
坪山河治理工程過程中,不但生態建設耗資巨大,其后續的管理和養護工作
也需花費巨大的資金。提高濱水土地的價值,開發濱水土地不失為籌集資金的一個好方法。目前坪山河治理工程的主要資金來源是財政投入,如果通過提升濱水土地價值來增加收入,不但能減輕財政負擔,還能提高工程自身的循環發展能力。
濱水土地開發應循序漸進,同時還應注重濱水土地的生態和社會功能,不應
過分追求商業利益。筆者認為,結合坪山河沿岸的自然風光和風土人情,可通過開發濱水公園、休閑綠地等方式提升坪山河濱水土地的價值。
水生態修復案例范文4
摘要 城市黑臭水體治理是一個復雜的系統工程,應根據黑臭成因、污染程度和治理目標,因地制宜、綜合施策。本文將黑臭水體治理技術分為外源減排技術、內源控制技術、水質凈化技術、補水活水技術和生態修復技術五大類,分析了不同技術措施的特點、適用性和存在的問題,提出了治理技術選擇和療案制定原則。根據不同治理階段的目標和特點,分析了技術實施要點。在此基礎上,介紹了黑臭水體治理及水質長效保持的成功案例,以期為我國城市黑臭水體治理提供借鑒。
關鍵詞 黑臭水體;治理措施;長效保持;技術集成
2015年4月16日國務院頒發的《水污染防治行動計劃》(以下簡稱“水十條”)提出,到2020年,地級及以上城市建成區黑臭水體控制在10%以內;到2030年,全國七大重點流域水質優良比例總體達到75%以上,城市建成區黑臭水體總體得到消除。這些目標體現了國家治理黑臭水體的決心,然而在黑臭水體治理實踐中,仍面臨諸多技術方面的問題:黑臭水體治理有哪些適宜技術?這些技術的適用性和局限性如何?如何優選和集成黑臭水體治理技術?如何防止治理后黑臭反彈,保持水體水質良好、穩定?這些問題對于城市黑臭水體治理目標的達成具有重要實踐意義。
黑臭水體治理技術體系
黑臭水體成因復雜,影響因素眾多,是水環境污染治理的難點。采取有效技術措施并進行綜合集成和科學實施,短時間內就能消除黑臭現象,但其難點在于治理后的水質長效改善和保持,保證黑臭不反彈。目前,許多黑臭水體治理工程,因重治理輕保持、重短期輕長效而導致水體返黑,水質反復惡化。黑臭水體的治理應從長遠考慮,明確目標、因地制宜、綜合施策、規范管理,確保水質改善效果長期穩定。
黑臭水體的治理應按照“外源減排、內源控制、水質凈化、補水活水、生態恢復”的技術路線,科學制定治理方案。外源減排和內源控制是基礎與前提,污染源得不到控制,水體黑臭就不可能得到根本治理;水質凈化是階段性措施,采取工程手段,借鑒污水處理技術,對已污染水體進行處理,在水體水質改善中發揮重要作用,但不應定位為長期措施;補水活水和生態恢復是長效保障措施,可以調節水體水力停留時間、改善水動力條件、提高水體自凈能力,是水質長效改善和保持不可缺少的措施。
依據黑臭水體治理技術路線,可將治理技術措施分為外源減排技術、內源控制技術、水質凈化技術、補水活水技術和生態修復技術五大類。各技術措施的功能特點和適用性如表1所示。
黑臭水體治理與水質長效改善技術選擇原則
黑臭水體的治理應堅持“因地制宜、綜合措施、技術集成、統籌管理、長效運行”的基本原則。根據水體污染程度、污染原因和污染階段的不同,有針對性地選擇治理技術、制定治理措施。根據不同的水文水質特征、不同的治理目標、不同階段,綜合采用不同技術,并進行組合與集成,實現對黑臭水體的治理、水質長效改善和保持。
在進行城市黑臭水體治理技術選擇時,要遵循“適用性、全面性、經濟性、長效性和安全性”原則。
適用性——不同治理技術具有不同的特點和適用范圍,沒有“萬能型”的技術,需要根據水體污染程度、污染原因和治理階段的不同,優先選擇適用技術,而不是追求所謂的“新”技術。
全面性——在選擇治理技術時,不能僅僅從單一方面或依靠單一技術實現水質的改善,而是需要綜合、全面考慮各種不同技術的組合,實現對黑臭水體的治理。
經濟性——在選擇治理技術時,應開展不同治理技術方案的綜合比選,從中選擇經濟性可行的技術。
長效性——既考慮技術方案實施后的短期效果,更應關注長期水質改善效果和水質穩定性。
安全性——要考慮技術實施后對水環境和水生態的不利影響和二次污染。例如,要慎重考慮和謹慎實施向水體中投加化學藥劑和生物制劑的技術,以避免造成生態風險;曝氣增氧要防范微生物氣溶膠帶來的健康風險和噪聲引起的擾民等問題。
黑臭水體治理與長效改善技術實施要點
根據污染程度與治理目標的不同,黑臭水體治理可分為應急治理、水質改善和長效保持三個階段。不同的階段,治理目標不同,技術實施要點也不同。
應急治理階段。對于黑臭現象嚴重的水體,采取有效措施,快速緩解和消除黑臭現象。通過截污,控制外源污染物的進入,通過絮凝劑、除藻劑等藥劑快速去除污染物,通過底泥清淤將大量污染物遷移出水體,通過地表水或再生水補充,使污染物質快速遷移、稀釋,以短期內消除黑臭。
水質改善階段。經過應急處理措施,黑臭緩解之后,需進一步減輕水體污染負荷,采取工程措施凈化水質,恢復水體景觀功能。人工曝氣充氧可使水體保持好氧狀態,防止厭氧分解,提高水體中有機污染物質的降解速度。對于滯流型水體、封閉和半封閉型水體,投加底質改良劑或氮磷控制劑以降低內源污染負荷;通過植物塘、生態浮島等,利用水生植物的凈化功能改善水質。
長效保持階段。黑臭水體治理后,可能會面臨污染負荷再度升高等問題,使得水體水質惡化和黑臭反復,因此需要保證水質有效管理,確保水質改善效果的長效性。消除黑臭后的水體,仍然是富營養化水體,藻類容易暴發,最終導致黑臭,應采取必要措施控制水華。
在水體管理維護過程中,加強水體周邊的生活垃圾控制管理,嚴禁生活垃圾直接入水體。同時,要定期清淤疏浚,防止底泥上浮加重水體污染,造成水體再度黑臭。黑臭水體治理與水質長效保持案例
昆山市同心河治理
昆山市同心河在治理前是一條典型的城市黑臭水體,存在補水水源短缺、水質污染嚴重、生態系統破壞等突出問題。針對以上問題,制定了“截污清淤(沿河截污/底泥清淤)、中水回用(再生水景觀利用)、自凈強化(原位充氧、生態修復)”的水體水質修復與長效保持基本技術路線。通過綜合治理,系統集成污水截流、水體清淤、曝氣復氧、植物栽培、駁岸整治、再生水景觀回用、生態修復等措施,削減了污染負荷,消除了黑臭現象,改善了水體質量,恢復了水體的景觀功能。在治理工程中,污水處理廠出水深度處理與景觀回用發揮了關鍵作用。
奧林匹克森林公園龍形水系水質長效保持
奧林匹克森林公園龍形水系是利用再生水作為補水水源的人工水景,由于再生水中氮磷等營養鹽含量相對較高,即使符合景觀利用水質標準,用于景觀水系后,因氮磷物質積累、水體流動性差、光照條件好等原因,仍存在水華暴發的風險。因此,再生水補水的再次深度處理和水質穩定化是景觀水體長效保持的前提。
“龍形水系”景觀水體的水質維護主要通過加強水力循環和以水生植物凈化技術為主的生態凈化系統兩個方面實現?;跐裆参锏摹八|生態凈化與保持技術”,主要包括生態脫氮水質凈化技術、高效除磷技術、植物化感抑藻技術等發揮了重要作用。
水質生態凈化與保持技術將水處理生態技術與自然景觀有機融合,利用水生植物對無機營養鹽的吸收、轉化和積累,并經過人工定期打撈回收,去除水體中的氮、磷等營養物質,并抑制藻類生長。同時,對補給再生水進行深度處理,向公園主湖提供了高質量補給水,取得了良好的環境效益和景觀效果。
結語
水生態修復案例范文5
關鍵詞:水利工程;生態環境;影響;生態水利工程
中圖分類號:TV 文獻標識碼: A
一、水利工程的分析
(一)、生態堤防是指恢復后的自然河岸或具有自然河岸水土循環的人工堤防。主要是通過擴大水面積和綠地、設置生物的生長區域、水邊景觀設施、采用天然材料的多孔性構造等措施來實現河道生態堤防建設。在實施過程中要尊重河道實際情況,根據河岸原生態狀況,因地制宜,在此基礎上稍加“生態加固”,不作過多的人為建設。
(二)、對局部降水的影響分析
修建水利工程會導致降水量增加,改變降水的分布狀況、改變降水時間。在建設水利工程以后,就會在該地區形成很多積水,這些積水在太陽輻射的作用下就會被蒸發,使降水量增加。一般來說,降水地區出現變化以后,迎風面的降水量大,而背風面的降水較少。這樣就會造成水壩及其周圍的降水減少,而地區的降水增加。在大氣對流的影響下,在夏季降水會很多,而冬季比較少。
(三)、對當地水文的影響分析
修建水利工程還會對周圍的環境產生影響,尤其是河流下游的流量。水庫可以將水資源儲存起來,還可以在非汛期將基流截住,這樣就會導致下游水流減少,嚴重的還會出現斷流現象。這樣水庫周圍的地下水位會大大降低,從而對生態環境產生影響。比如說,下游斷流造成河湖干枯;河流水位降低有可能在入??诔霈F海水倒灌的現象,這對農業的發展和生態環境都極為不利;修建水利工程還會影響泄洪量,這就會對航運和灌溉等產生影響,還會污染水質。
(四)、生態堤防建設的必要性
過去城市堤防建設,僅是加固堤岸、裁彎取直、修筑大壩等工程,滿足了人們對于供水、防洪的多種經濟要求,但沒有從發揮河流自然生態、休息娛樂、景觀、提升城市形象等綜合功能的角度來考慮。隨著科學進步,人們認識到水利工程對于河流生態系統可能造成不同程度的負面影響。這主要表現在以下兩個方面:
1)自然河流的人工渠道化,包括平面布置上的河流形態直線化,河道橫斷面幾何規則化,河床的硬質化。
2)自然河流的非連續化,包括筑壩導致順水流方向的河流非連續化,筑堤引起側向的水流聯通性的破壞。堤防工程給人們帶來了巨大效益,但同時也極大地改變了城市河流的結構和功能,造成一些生態環境問題。
(五)、對水生及陸生生物的影響
水利工程的建設不僅改變了河流的水生生物系統,還導致水生生物的生長環境遭到破壞。此外,由于有機物和土壤中的氮、磷相融合,再加上水庫周圍農田、草原的養分和降水直接進入河流中,從而創造出有豐富營養的有機物。由于水庫的建設,阻礙了魚類的遷移路線。水利工程切斷了河流,嚴重影響了魚類的生命周期;水利工程還改變了魚類的生存環境,水庫的建立使魚類的多樣性發生較大的變化;嚴重影響魚類的繁殖,影響魚類的產殖活動,導致魚卵的死亡。水利工程的建設能直接破壞陸生生物和植物。水利工程還會導致嚴重的土壤鹽堿化,間接地影響動植物的結構、種類和生存環境。水庫的建設使河流周邊的植被減少,影響了生物多樣性;動植物的生存環境遭到嚴重的破壞,導致大量的物種的滅絕。不僅如此,水利工程還會影響農業生產,土壤的鹽堿化會降低農產品的產量。然而,水利工程的建設使周圍的空氣濕度增加,使濕地和沼澤地的面積有所增加,這對當地生物的生長帶來了好處。針對水利工程對生態環境造成的嚴重影響,我國開展高度重視和發展生態水利工程。生態水利工程在傳統的水利工程的基礎上,注重水生態的修復和保護工作。生態水利工程符合當前可持續發展的理念,是傳統水利工程與現代生態學的有機融合。
二、生態水利工程中的生態保護
水利工程的修建對生態環境的影響重大,不容小覷,所以我們在追求經濟利益的同時也要考慮到生態效益,故而建設生態環保型的水利工程是一種必然的選擇。生態水利工程的建設,能夠滿足人類的社會發展需求,也能夠兼顧水域生態系統健康與可持續性需求,還能夠促進生態系統和經濟系統的良性循環,最終使社會經濟實現可持續發展的目標。建設生態水利工程要遵循生態效益、社會效益、經濟效益和諧統一的原則,本著對人類和自然負責的態度,將傳統的單純施工管理轉變成施工、生態環境、安全生產的全面管理,不能僅僅考慮水利工程的經濟效益,也要兼顧生態效益和環境效益。在施工過程中,加大科技力量的投入,爭取將對環境的破壞程度降到最低限度。生態水利工程的類型主要有直接保護改善生態型、替代型、綜合型。我國最早的保護生態的水利工程應該屬“大禹治水疏通九河”,疏河使得黃河流域生態受到了保護。替代型如廣西的靈渠,是秦始皇為統一中國,開發現在的廣東、廣西地區修建的,屬于長江水系的湘江和屬于珠江水系的漓江被連接在一起,成為我國古代從中原到嶺南的唯一航道,是世界上最古老的運河之一。
三、生態水利工程的建設原則
(一)、多樣化河流的保護和恢復
天然河流具有不同的形狀、不同的流水狀態、不同的土壤狀態、不同的植被覆蓋情況,這種多樣性是修建生態水利工程的基礎,因地制宜就是要科學地依據具體河流的綜合特征,來設計和建造水利工程,最大限度地保留河流的獨特性和多樣性,不能一味地模仿世界上的成功案例。
(二)、保持和維護河流自我恢復能力
河流的自我恢復能力越強,水利工程對河流環境的破壞程度就越低,人為修復的力度也就越小,投入的維護成本也不多,所以在設計和建設水利工程的時候要充分考慮到如何保持和快速恢復河流的自凈能力,從而降低破壞之后的治理成本,避免一系列的生態問題,促進河流生態環境的可持續發展。
(三)、完善和修復水域生態系統
自然河流與其周邊的森林、田地、鄉村、城市等形成了一個完整的生態系統,修建水利工程的時候不能只著眼于河流兩岸的生態環境,還要綜合考慮河流與森林、田地、鄉村等的關系,將它們都納入到生態水利工程規劃和修復的范圍內。
四、完善生態水利工程策略
(一)、奠定水利工程和生態水利建設的理論基礎
在生態水文學與工程水文學作為生態水利工程設計的基礎,科學分析與計算水文情況,將二者有機結合,才能保障生態水利工程設計的科學性與合理性。這種科學性是建立在理論研究與實踐考察的基礎之上的,要弄清生態目標對水資源的時空要求規律,這樣才能同時滿足濕地、林業、草原、農業、畜牧業和江河湖泊等生態用水需求和工業、城鎮、消防、居民等經濟生活用水需求。
(二)、階段規劃、逐步實施
要辨別水利工程的建設可能影響到的關鍵生態敏感目標,并在工程規劃設計階段就充分考慮好工程對這些目標造成的影響以及有效的解決途徑,做到預防為主,防治結合。
(三)、相互融合、互相促進
把生態水利工程的設計與環境工程的設計有機結合在一起,充分發揮二者的優勢因素,實現資源的優化配置。生態水利工程的設計要充分吸收環境科學與工程的理論與技術,以達到水量與水質配置的科學化與同步化目的。要將水利工程與水污染防治工程結合起來,在實現經濟利益的同時決不能忽視環境效益。
五、結束語
生態水利工程對環境的影響具有長久性和不可逆轉性,它已成為實現我國經濟和環境可持續發展的重要技術。水利工程建設確實給當地的生態環境確實帶來了很多的影響,造成當地環境的污染和破壞,造成生態系統的惡化,因此,我們要盡可能地避免水利工程建設帶來的各種弊端,積極強調和開展生態水利工程。
參考文獻:
水生態修復案例范文6
關鍵詞:灤河流域;生態補償;引灤入津;補償資金;水質;水量
建立灤河流域水生態補償機制的必要性灤河流域北起蒙古高原,南臨渤海,西界潮白河、薊運河水系,東與遼河流域相鄰,流域面積5.55萬平方千米。涉及河北、內蒙古、遼寧三省市(自治區),包括張家口、承德、唐山、秦皇島、錫林郭勒、赤峰、朝陽、葫蘆島8個市(盟),31個縣(市、旗)。目前建有廟宮、潘家口、大黑汀、桃林口、陡河、洋河等6座大型水庫、456座中小型水庫,其中大黑汀水庫控制流域面積為3.37萬平方千米,占流域總面積的75%。建有引灤入津、引灤入唐供水工程。2012年流域內總人口1168萬人,耕地面積114.66萬公頃,全流域GDP5426億元,人均GDP約4.65萬元。灤河流域是京津冀區域重要水源涵養區、生態屏障和生態廊道,也是天津市、唐山市重要水源地。灤河水生態安全對京津冀區域的和諧發展有著重要意義。引灤入津工程源頭水質惡化趨勢仍在加劇,影響引灤供水安全引灤入津工程自1983年通水以來,向天津累計供水225億立方米,成為天津的生命線,為天津城市建設發展奠定了重要基礎。但是,隨著經濟社會的快速發展,引灤水源地及沿線水源保護的問題日益突出,潘家口水庫、大黑汀水庫(以下簡稱“潘大水庫”)同時呈現出水質惡化的趨勢,直接威脅到引灤供水安全。根據海河流域水環境監測中心多年監測數據分析,2000年之后潘大水庫總氮、總磷呈現出逐年升高的趨勢,2013年總氮、總磷不參加評價時,潘大水庫水質均達到國家地表水Ⅱ類標準,在總氮、總磷參加評價時,水質均劣于Ⅴ類水標準。根據《國務院關于全國重要江河湖泊水功能區劃(2011—2030年)的批復》(國涵[2011]167號)和《海河流域水功能區劃》,灤河流域共劃分水功能區57個,區劃河長2820千米,區劃面積194平方千米。根據海河流域水環境監測中心、河北省承德和唐秦分中心、錫林郭勒盟水文勘測局2014年水質檢測結果和《地表水環境質量標準》(GB 3838—2002),采用頻次法(或均值法)進行達標評價,2014年達標的水功能區有30個,水功能區達標率僅53%。51個河流型水功能區中,全年水質最好的為Ⅱ類,相應河長811千米,占29%;水質為Ⅴ類和劣Ⅴ類的河長627千米,占22%。主要超標項目為高錳酸鹽指數、氨氮和總磷。
灤河流域上游地區經濟發展落后,影響京津冀一體化進程
灤河流域水生態環境的保護、修復與重建需要大量資金投入,同時流域上游地區為了保護水生態環境,喪失了許多發展機會。而水生態環境又是一種公共品,灤河流域水生態環境的積極變化會給相鄰京津地區帶來生態利益。多年來津冀兩地在上游地區的水污染治理和水生態環境保護方面投入了大量的人力和物力,各項措施一定程度上保障了水質安全。但由于補償機制尚未建立等因素,各項規劃和措施尚未完全落實。在這種情況下,亟需建立有效的水生態補償機制,調動流域內居民保護生態環境的積極性,合理開發利用水資源,實現上下游共同承擔水生態保護的責任,共享水資源開發利用的利益,合理體現生態環境這一公共品的價值,統籌區域協調發展。因此,在灤河流域實行水生態補償機制,可從根本上提高這一生態脆弱地區自我發展能力,解決灤河流域范圍內各種經濟社會活動對資源環境消耗所產生的補償問題,以實現環首都地區經濟和生態協調發展,加快京津冀區域一體化進程。
灤河流域水生態補償機制構建的重點環節
流域水生態補償包括主客體界定、補償目標和評價指標確定、補償量估算、補償標準確定、補償方式選擇和補償機制構建幾個關鍵環節。明確補償主客體根據“誰受益、誰補償”原則,灤河流域水生態補償的主體分為三類。一是政府和公共財政。灤河流域位于國家主體功能區劃中的限制開發區,是京津冀區域重要水源涵養區、生態屏障和生態廊道,事關國家的生態安全。在環境保護過程中,國家是灤河流域生態環境保護所帶來利益的最高代表,在生態補償過程中應占有絕對主導地位。二是流域生態環境保護的受益群體。灤河流域的水生態環境保護受益主體不僅是本流域,還包括京津地區,乃至整個華北平原。尤其天津市還是引灤入津工程的受水區,作為補償主體責無旁貸。三是流域生態環境改善的破壞群體,包括污染物排放者、突發性環境事故肇事者,影響流域水環境質量者。灤河流域水生態補償的客體主要有兩類,一是水生態環境保護者,二是減少水生態環境破壞者。灤河流域各級政府和廣大群眾為了保護水生態環境,保證供水的水質和水量,投入了大量資金,開展了一系列涵養水源、保護水質、改善水生態環境的建設和保護工作。減少水生態環境破壞者主要指為維持良好的水生態環境而喪失發展權的主體,如承德市政府為保護水生態環境無法對旅游資源進行開發,無法招商引資,從而帶來財政收入的減少;農村居民家庭無法選擇養殖業,在種植業經營中,由于減少化肥使用量造成了產量的下降;企業在生產經營的選擇上,為保護良好的水生態環境而只能選擇無污染項目,所帶來的機會損失。因此,灤河流域生態補償客體主要包括當地政府、從事生態建設和保護的個人和企業,以及由于產業結構調整而受到損失的個人和企業等。確定補償目標和考核指標灤河流域是京津冀區域重要水源涵養區、生態屏障和生態廊道,也是天津市、唐山市重要水源地。根據《全國主體功能區劃》和《河北省主體功能規劃》,灤河流域潘家口、大黑汀水源地上游多數區域屬于限制開發區,其中內蒙古的正藍旗、多倫縣、太仆寺旗、克什克騰旗位于渾善達克沙漠化防治生態功能區,張家口市沽源縣和承德市的豐寧縣、圍場縣、興隆縣等6縣位于重點生態功能區的京津水源地水源涵養區。因此,灤河流域水生態補償以保護潘大水庫水源地水質、保障用水安全為首要目標,主要針對水質和水量指標。根據流域水質現狀、污染物狀況及“十二五”水環境污染物總量控制指標,選取高錳酸鹽指數、氨氮和總磷三項為水質考核指標。以潘大水庫為基點,在潘大水庫多年平均供水量的基礎上,以上游地區水資源貢獻量為補償水量。如果補償單元的水質達到水功能區水質目標,下游受水區向上游補償單元按水資源貢獻量支付生態補償資金;如果補償單元的水質達不到水功能區的水質目標,且超標項目為高錳酸鹽指數、氨氮和總磷3項考核指標中的一項或幾項,則水質不達標的補償單元需向下游受水區按水資源貢獻量支付生態賠償資金。估算補償量根據補償目標可知灤河流域水生態補償主要包括水量補償、水質賠償;此外,對于漁業來說,因為流域保護而喪失發展機會,因此,網箱養殖狀況也是需要補償的重要部分。理論上:水量補償量=水量補償標準×水資源貢獻量;水質賠償量=水質賠償標準×不達標水質的水量;網箱養殖以是否有漁業主管部門核發的養魚許可證為依據,分類補償。確定合理的補償標準水量補償標準,要參考各引水和供水價格(如南水北調中線一期主體工程入天津水價2.16元/米3、入河北0.97元/米3;按照兩部制水價潘家口、大黑汀水庫供城市和工業2.16元/米3,農業1.07元/米3),結合受水區經濟發展水平,確定天津、唐山和灤下灌區的水量補償標準。水質賠償標準,水質賠償以水質監測結果為前提,根據高錳酸鹽、總磷、氨氮3項指標的超標情況,及其對不同功能區水質的影響,確定合理的賠償標準。網箱養魚補償標準,可根據市場情況確定。生態補償方式流域水生態補償按照實際情況采取合理的補償方式,不同補償方式互相配合使用,在一定程度上取長補短,從而有效促進生態補償建設的順利進行。灤河流域水生態補償采取的補償方式主要包括政策補償、項目補償、資金補償和異地開發。政策補償,具體包括兩類:一是承德市政府在授權的權限內,利用制定政策的優先權和優惠待遇,制定一系列創新性的政策,以利于本地區經濟社會發展,人民生活水平的提高;二是中央政府直接給予一定的優惠政策,使承德地區經濟社會的發展與其他地區保持實質上的公平。具體的補償方式包括實施稅收減免優惠政策、優先安排水質保護項目投資、鼓勵承德地區發展清潔項目和綠色產業等。項目補償,主要包括兩類:一類是直接的生態保護與建設項目,例如植樹造林項目、退耕還林還草項目、污水處理廠建設項目等;另一類是開發性項目,即通過政府或政府引導社會資本投資于受償區域,發展清潔項目和綠色產業,提高當地的經濟發展水平,從而減輕人口和經濟活動對水生態環境的壓力。資金補償:一是國家層面的財政補償資金,由國家出資建立水生態補償基金,用于上游地區產業結構調整、水污染治理等方面;二是受益地區財政對上游的資金補償,如天津市政府通過向承德市支付補償金的形式補償因保護水源地水質而受到的損失,主要用于開展流域水生態保護工程等;三是公益項目的資金補償,用于獎勵流域水生態保護活動的參與者或幫助生態破壞的受損者。異地開發:在受益區的天津市或流域下游的唐山和秦皇島劃定一定區域,作為灤河流域上游水源保護區的工業飛地,建立和發展自己的工業園區,安排一些在水源區內因生態保護而不能布置的項目,實現經濟發展和環境保護之間的雙贏。
構建完善的灤河流域水生態補償機制